針對(duì)高校電子信息專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程中工程性不足的問(wèn)題,融合相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,通過(guò)Matlab軟件與FPGA硬件設(shè)計(jì)了綜合性實(shí)驗(yàn)。以FIR濾波器和ASK調(diào)制綜合實(shí)驗(yàn)為例,對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容理論分析、Matlab驗(yàn)證、FPGA實(shí)現(xiàn)等設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)過(guò)程做了詳細(xì)解析。通過(guò)此類綜合實(shí)驗(yàn)學(xué)生能夠參與理論分析、軟件仿真、硬件實(shí)現(xiàn)的整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程,有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。 

【文章來(lái)源】：實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2020,39(01)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)仿真實(shí)現(xiàn)框架圖

該系數(shù)具有偶對(duì)稱特性,因此該FIR濾波器具有線性相位,并以12 bit量化系數(shù),其量化前后的幅頻響應(yīng)如圖2所示。然后,利用Matlab仿真兩路信號(hào)測(cè)試驗(yàn)證Matlab軟件下設(shè)計(jì)的FIR濾波器效果,一路輸入信號(hào)為白噪聲特性的輸入信號(hào),另一路為200 Hz和800 Hz單頻信號(hào)疊加的輸入信號(hào)。兩路輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波器濾波前后的頻譜圖如圖3所示。同時(shí)將兩路測(cè)試信號(hào)生成的測(cè)試數(shù)據(jù)生成二進(jìn)制數(shù)據(jù)寫入文本文件中作為FPGA實(shí)現(xiàn)的測(cè)試輸入數(shù)據(jù)。圖3 Matlab仿真的測(cè)試信號(hào)濾波前后的頻譜圖

式中,M(ω)為m(t)的頻譜。經(jīng)過(guò)上述理論分析可得ASK信號(hào)可由m(t)和載波產(chǎn)生,其模型如圖4所示。該示例中基帶信號(hào)速率Rb=1 Mb/s,以8倍速率采樣,載波信號(hào)頻率為70 MHz,仿真2ASK和4ASK調(diào)制信號(hào)成形濾波(α=0.8)有無(wú)的時(shí)域及頻譜波形。通過(guò)Matlab仿真得到時(shí)域波形圖如圖5所示,頻譜如圖6所示。將得到的2ASK與4ASK時(shí)域波形數(shù)據(jù)保存,便于與后續(xù)FPGA硬件實(shí)現(xiàn)仿真波形對(duì)比驗(yàn)證。觀察ASK信號(hào)頻譜,可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)成形濾波后的信號(hào)頻譜主瓣外頻率分量已經(jīng)被濾除;2ASK和4ASK的頻譜形狀及主瓣寬度相同;濾波前后的信號(hào)頻譜都含有明顯的載波頻率分量。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]口袋儀器實(shí)驗(yàn)室的抽樣定理綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)[J]. 李蓉艷,張志明,翟志清,陸煒江,吳堅(jiān).  實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2018(12)
[2]應(yīng)用型本科電子信息工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系探索[J]. 屈召貴,周永強(qiáng).  實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2018(12)
[3]電路原理智慧實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐——以清華大學(xué)“電路原理”實(shí)驗(yàn)課程為例[J]. 朱桂萍,王帥國(guó),宮晨,李甫成.  現(xiàn)代教育技術(shù). 2018(10)
[4]MOOC背景下工程應(yīng)用案例的教學(xué)設(shè)計(jì)——以電工電子技術(shù)課程為例[J]. 常翠芝,羅明,蔡超.  實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2018(04)
[5]電子信息類專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系改革與實(shí)踐[J]. 王連明,陳菊芳,黃繼鵬,王素秋.  實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2018(03)
[6]數(shù)字信號(hào)處理課程“地震數(shù)據(jù)重采樣”綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[J]. 武曄,萬(wàn)永革,武巴特爾,石硯斌.  實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2018(02)
[7]“三階一體”學(xué)生創(chuàng)新能力系統(tǒng)培養(yǎng)與實(shí)踐[J]. 王續(xù)喬,趙昌麗,牛國(guó)臣,董慧芬.  實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2018(02)
[8]基于FPGA+STM32的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 范君健,吳國(guó)東,王志軍,朱嫣霞,張沖,紀(jì)錄.  兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2017(12)
[9]視覺(jué)誘發(fā)腦電信號(hào)的處理研究[J]. 王夏爽,龔光紅,李妮.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2017(S1)
[10]“新工科”創(chuàng)新理念的電子信息類專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)改革[J]. 朱君,宋樹(shù)祥,秦柳麗,秦運(yùn)柏,岑明燦,傅得立.  實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2017(11)



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